前言

項目預期改造目標為：臺時產量≥230t/h（以P·O42.5為基準），水泥粉磨工序電耗≤30kWh/t。

1.1 改造內容

在原有水泥磨房東側新增一套輥壓機系統，與原有的 # 2水泥管磨系統組成聯合粉磨系統。需要對原有建筑物及設備進行改造的內容如下：

（1）對原有熟料定量給料機更換，給料能力由160t/h增至260t/h，其余定量給料機更換傳動減速機（速比減少），增大給料能力。

（2）將原入水泥磨皮帶機加長、更換傳動裝置，增大皮帶輸送能力。

（3）磨機隔倉板、襯板改造更換。

（4）原有水泥磨出磨、入庫空氣輸送斜槽加大。

（5）原系統的O-Sepa渦流選粉機改為TUS4500雙級選粉機。

（6）原成品收塵器處理風量180000m3/h，過濾面積3135m2，不能滿足新系統處理風量290000m3/h、過濾面積4940m2的要求。需要對原收塵器進行改造，但由于受原基礎空間限制，只能對原收塵進行加高4m，收塵濾袋由Φ160mm×3060mm加長為Φ160mm×3060mm，并加大系統排風機及其進出風管能力。

（7）對原出磨、入庫斗式提升機更換，增大輸送能力。

1.2 改造前后主機參數對比

改造前后主機參數見表1，2。

1.3 改造前后工藝系統對比

改造前后工藝流程見圖1，2。

原系統為閉路粉磨系統，經過改造后與輥壓機組成聯合粉磨系統，為減少設備及費用，采用一臺提升機將水泥配合料與輥壓機卸出的物料一起通過循環斗式提升機喂入V型選粉機。V型選粉機選出的粗料直接進入輥壓機上方的稱重穩流倉，粉料則隨氣流進入三分離選粉機。三分離選粉機選出的粗顆粒直接進入輥壓機上方的稱重穩流倉，中粗粉一部分回輥壓機上方的稱重穩流倉，另一部分由空氣輸送斜槽送入球磨機進一步粉磨，細粉隨氣體經雙旋風分離器收集后一部分經空氣斜槽與中粗粉一同進入水泥磨，另一部分作為成品水泥，由空氣輸送斜槽和斗式提升機等送入水泥庫中儲存。

出球磨機水泥經斗式提升機和空氣輸送斜槽送入O-Sepa選粉機。選粉機選出的粗粉經空氣輸送斜槽返回球磨機重新粉磨，選出的細粉作為成品水泥隨氣流進入氣箱脈沖袋收塵器，經袋收塵器收集后由空氣輸送斜槽和斗式提升機等送入水泥庫中儲存。出袋收塵器的廢氣由排風機排入大氣。

1.4 工藝特點

（1）輥壓機和球磨機設置成兩個完全獨立的循環系統，容易操作控制。

（2）輥壓機和球磨機粉磨能力的平衡是通過三分離選粉機的粗粉量來調節，從而保證了V選內的風量，提高了V選的選粉效率，進而一定程度上提高了輥壓機的粉磨效率。

（3）通過調整三分離選粉機中粗粉回穩流倉及進磨的比例以及旋風筒收集的細粉入磨與入成品庫的比例，能夠更好的調整系統和平穩，提高臺時及降低電耗。

（4）采用雙選粉機后，選粉機的選粉濃度降低，選粉效率更高一些。

2.1 試車運行情況

第一階段，2017年2月11日開始帶料試車，水泥磨鋼球裝載量70%，生產42.5級水泥，臺時產量160 t/h，生產32.5級水泥臺時產量190t/h，質量指標全部合格，系統運行基本正常。

第二階段，2017年2月21至3月10日，水泥磨鋼球裝載量為90%，生產42.5 級水泥，臺時產量200t/h，生產32.5級水泥臺時產量240t/h，平均比表面積大于320m2/kg，運轉正常。

第三階段，2017年3月11日至4月18日，水泥磨鋼球裝載量為100%，間斷生產。4月分水泥磨平均臺時產量完成 265.88t/h，工序電耗完成28.71kWh/t，系統運行基本正常。

第四階段，2017年4月19日對新增輥壓機系統進行了連續72h運行性能考核，生產P·O42.5水泥臺時產量達到 276.25 t/h（見表 3），工序電耗 28.07kWh/t，考核結果均優于合同界定的性能指標（合同指標：生產P·O42.5水泥臺時產量≥230t/h，工序電耗≤30kWh/t）。

表3 2017年3～7月生產P·O42.5水泥運行技術指標

2.2 年度運行情況

截至2017年11月，年度累計臺時273.69t/h，累計工序電耗29.57kWh/t。生產 42.5級水泥，臺時280t/h，生產32.5級水泥臺時產量300t/h。自系統投入運行以來，產品質量得到了大幅度提高，比表面積由原來的320~330m2/kg提高到350~370m2/kg，顆粒分布更為合理，水泥需水量由原來的29.5%~31%下降到27.5%~28.5%。

3.1 通過調整操作思路提高臺時產量

在調試生產過程中，采用將三分離選粉機選出的細粉全部入水泥磨，中粗粉全部入稱重穩流倉的操作方案。采用這種操作方案，很快出磨水泥質量完全達標，生產P·O42.5水泥臺時也達到240t/h，電耗30kWh/t，已達到設計指標，但存在輥壓機系統負荷大，循環提升機、輥壓機電流高，水泥磨電流低且磨音空曠的問題，經分析確定以上問題為輥壓機系統循環負荷大，水泥磨做功差引起的。

我們通過摸索調整操作方案，將三分離選粉機出來細粉一部分入水泥庫，一部分入水泥磨；中粗粉一部分入稱重穩流倉，一部分入水泥磨，在操作中多次取樣、實驗，逐漸確定了三分離選粉機細粉入庫和入磨及中粗粉入穩流倉和入水泥磨的比例，最終使P·O42.5水泥臺時達到270t/h以上，臺時產量提高30t/h以上，且水泥質量合格率逐步提高，P·O42.5水泥合格達86%。

3.2 水泥磨進料裝置改造，減少了磨頭吐料

設備調試階段，在運行過程中經常發生磨頭吐料現象，通過觀察發現，入磨溜子延伸至磨內部分不夠，磨機投料量大時，在磨頭喇叭口部位堆積，極易出現吐料現象。解決方法，將入磨溜子向磨內延伸200mm，改造后磨機臺時產量達280t/h以上情況下都未吐過料。

3.3 調整收塵器工作參數，提高收塵器清灰效果和磨內通風

原磨尾收塵是磨機產量100t/h時使用的，新增輥壓機系統后收塵負荷加大，磨內通風效果差，為了在新系統中仍能高效運行，通過降低脈沖時間0.1s，縮短了周期間隔2s，將氣缸間隔增加了1s，通過磨尾收塵器工作參數的調整，磨內通風良好、收塵器清灰徹底，壓差小。在磨尾收塵參數調整成功的基礎上，對成品收塵器的工作參數也做了調整，在收塵氣壓不變的情況下，縮短了周期間隔2s，同時減少脈沖寬度0.1s，收塵壓差減少了200Pa，入庫斗提電流波動變小。通過合理調整磨尾及成品袋式收塵器工作參數，系統通風、清灰效果好，物料輸送流暢，系統穩定運行。

3.4 通過改造，減少空氣斜槽堵塞

由于中粗粉粒徑大，且垂直進空氣斜槽內，落差達到9m，造成斜槽頻繁堵塞，嚴重影響正常生產。故在試運行前期只能采用中粗磨全部入秤重穩流倉的操作方案。后經過將中粗粉垂直入斜槽的溜子改造，將垂直入斜槽改為45°斜向下入斜槽，改造后中粗粉入磨再無堵塞現象。

由于成品入庫斜槽輸送能力是按300t/h設計的，但在后期生產P·O32.5水泥時，臺時產量最高可達到310t/h左右，當投料量大于280t/h斜槽極易堵塞，需崗位人員頻繁敲打斜槽殼體，增加了崗位人員勞動強度，且多次造成系統減料及止料，影響臺時產量。通過增加斜槽風機，在易堵塞的位置增加噴吹裝置，有效解決斜槽堵塞的現象。

3.5 對輥壓機參數調整及改造，提高做功效率及穩定輥縫，減少漏灰

將輥壓機初始輥縫由32mm調整至23mm，將工作壓力由7.0MPa調整至8.5MPa，增加輥壓機做功效率。對定輥側檔板改造，增加檔料板及回料溜子，輥壓機殼體、棒法、氣動閥密封處理，徹底治理了輥壓機兩側漏料的問題。

3.6 三分級選粉機軸承溫高引起系統跳停

三分級選粉機下軸承由于熟料溫度高，軸承溫度最高達到85℃，多次引起系統聯鎖跳停，給生產工作造成嚴重的影響，通過對選粉機軸承加冷風套，軸承溫度的降溫度下降了20℃ ，解決了由于軸承溫度導致選粉機跳停的問題。

3.7 溜子頻繁破損，對生產影響較大

輥壓機系統開機投產6h后就有溜子破損，緊接著設備殼體、管道、非標件頻繁破損，造成生產運行被動、現場衛生清掃困難局面，主要原因一是復合板有50mm寬的邊角為普通板，施工時未切除，造成溜子在普通板處破裂，二是階梯溜子臺階處不能形成料層，通過對溜子入料角度改造、加裝檔料板及襯板、提升料層厚度、打澆筑料等方法，有效治理了溜子頻繁破損的現象。

2016年水泥粉磨年均工序電耗為42.28kWh/t，不含稅電價為0.48元/kWh，以此為基準，根據改造后情況的統計結果（平均工序電耗29.57kWh/t），按年產120 萬 t 水 泥 計 算 ，年 節 約 電 費 =（42.28-29.57）×120×0.48 =732.096（萬元）。公司利用錯峰生產，當水泥庫存少于2.8萬t時，16:00開磨生產，水泥庫存大于或等于2.8萬t時，22:00開磨生產，全年電價平均電價比2016年的0.48元/kWh更低。同時由于系統臺時提高，2017年我公司運行一臺水泥磨，其運轉率為42%已完成全年的生產任務，由于運轉率低，白天用電高峰期組織計劃檢修，晚上用電低谷組織生產，全年設備可靠性100%，同時減少崗位人員3人。

此次水泥粉磨系統節能改造實現了預期目標，改造是成功的。但對存在的問題需引起我們重視，一是系統非標溜子破損嚴重，在施工及設計時要引起重視，防止溜子磨損的最好辦法就是采用階梯溜子形成料層。二是三分級選粉機普遍存在下軸承溫度高的問題，建議設備廠家在下軸承處增加冷卻裝置。三是要避免物料高落差垂直入空氣斜槽，同時在空間允許的情況下增大空氣斜槽的角度，能減少物料的堵塞。四是水泥粉磨系統隨著臺時提高電耗下降，但臺時產量達到265t/h左右后隨著臺時的提高，系統負荷及用風量均大幅增加，電耗并不隨臺時產量提高而降低，相反有所上升。

作者：陳梁，頡志宏

來源：《甘谷祁連山水泥有限公司》

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